金刚石工具的设计与制造PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 金刚石工具的发展历程 1

第二节 金刚石工具的分类 3

一、金刚石微粉磨料 3

二、单晶金刚石 4

三、镶嵌金刚石工具 5

四、金刚石聚晶（PCD） 7

五、CVD金刚石 9

第三节 金刚石工具的应用 10

第二章 金刚石 12

第一节 金刚石的性质 12

一、金刚石的晶体结构与形态 12

二、金刚石的主要性质 15

第二节 天然金刚石 20

一、天然金刚石矿床分布及储量情况 20

二、天然金刚石的开发 20

三、工业金刚石质量等级 21

四、天然金刚石粒度 22

第三节 人造金刚石 22

一、石墨转化金刚石的机理 23

二、人造金刚石单晶合成理论 24

三、人造金刚石合成方法 28

四、人造金刚石的基本表征 37

第四节 金刚石烧结体 41

一、聚晶金刚石 41

二、金刚石复合片 45

第三章 金刚石预处理 49

第一节 机械方法处理 49

一、整粒 49

二、浑圆化处理 49

三、抛光处理 50

第二节 金刚石表面金属化 50

一、覆膜的作用 50

二、覆膜基本原理 52

三、覆膜方法 56

第四章 金刚石工具切削的理论模型 61

第一节 圆锯片切割的理论模型 61

第二节 框架锯切割的理论模型 64

第三节 绳锯锯切的理论模型 66

第四节 取心钻切的理论模型 68

第五节 小结 69

第五章 金刚石钻头设计 72

第一节 概述 72

一、金刚石钻头的类型 72

二、钻头类型的使用范围 72

三、岩石的力学性质及其测量 72

四、钻头规格尺寸 77

第二节 表镶金刚石钻头结构参数选择 77

一、天然金刚石表镶钻头 77

二、人造聚晶表镶钻头 83

三、复合片（PDC）钻头 85

第三节 孕镶金刚石取心钻头结构参数选择 87

一、钻头组成和工作层的尺寸 87

二、钻头唇面形状 87

三、钻头的工作层 88

四、金刚石品级和粒度 92

五、金刚石浓度和金刚石在唇面上的分布 92

六、钻头的保径 94

七、水路系统 94

第四节 不取心金刚石钻头结构特点 101

一、全面钻头的结构特点 101

二、设计原则 102

第六章 其他加工用途的金刚石工具 105

第一节 概述 105

一、金刚石工具分类 105

二、金刚石工具应用 105

第二节 金刚石圆锯片 106

一、金刚石圆锯片分类 106

二、圆锯片的基体材料和刀头结构参数 109

三、圆锯片刀头胎体体系 110

四、影响锯片使用因素 112

第三节 金刚石框架锯片 114

一、框架锯的应用 114

二、金刚石框锯结构 114

三、基体材料及金刚石刀头参数 114

四、框架锯的分类 116

第四节 金刚石绳锯 116

一、金刚石绳锯应用 116

二、金刚石绳锯结构 117

三、金刚石绳锯失效形式和原因 119

第五节 金刚石线锯 120

一、金刚石线锯应用 120

二、金刚石线锯分类 121

第六节 金刚石铣磨工具 121

一、金刚石铣磨工具应用 121

二、金刚石铣磨工具分类 122

三、铣磨工序 122

第七节 金刚石抛光材料 123

一、金刚石抛光材料分类 123

二、金刚石研磨膏 123

第七章 粉末冶金基础知识及金刚石工具制造 125

第一节 金属粉末 125

一、金属粉末的制法 125

二、粉末性能 126

三、粉末粒度及其测定 131

四、粉末的比表面及其测定 133

第二节 成形 133

一、成形前的原料预处理 133

二、金属粉末的压制过程 134

三、压制过程中力的分析 137

四、压坯密度的分布 140

五、影响压制过程的因素 142

第三节 烧结 145

一、烧结过程的热力学基础 145

二、烧结的热力学问题 146

三、烧结机制 147

四、单元系烧结 149

五、多元系固相烧结 152

六、液相烧结 155

七、液相烧结合金举例 160

八、熔浸 161

九、烧结气氛 161

十、热压 162

第四节 热压法制造金刚石钻头 163

一、工艺流程 163

二、模具和钢体设计 163

三、胎体配方 166

四、装料计算 170

五、热压烧结 171

第五节 冷压法制造金刚石工具 175

一、冷压浸渍法制造金刚石钻头 175

二、冷压烧结（焊接）锯片 181

三、配方设计 186

四、结合剂的配制 188

五、压制成形 188

六、烧结 194

第六节 无压浸渍法制造金刚石钻头和扩孔器 198

一、无压浸渍法制造金刚石钻头 198

二、无压浸渍法制造扩孔器 200

第七节 电阻炉加热法制造金刚石锯片刀头 204

一、设备 204

二、制造工艺 205

第八节 胎体性能及其测定方法 206

一、抗弯强度 206

二、冲击韧性 207

三、胎体硬度 207

四、胎体耐磨性 207

五、胎体抗冲蚀性 207

六、孕镶块包镶金刚石的能力 208

七、胎体的金相检验 209

八、钻头加工要求 209

第八章 电镀基础知识及金刚石工具制造 210

第一节 电化学基础 210

一、电流通过电镀槽所引起的变化 210

二、法拉第定律 211

三、溶液的电导率及其影响因素 212

四、电极的极化 213

第二节 电解液的分散能力 222

一、分散能力的概述 222

二、影响电流在阴极上分布的因素 222

三、金属在阴极上的分布 225

四、改善电解液分散能力的途径 226

五、分散能力的测定方法 228

第三节 金属制品的镀前预处理 229

一、机械处理 230

二、除油 230

三、浸蚀 233

第四节 典型电镀 237

一、硫酸盐电解液镀镍 237

二、氟硼酸电解液镀镍 239

三、镀镍层的氢麻点及针孔 239

四、镀镍电解液中的污物 240

五、光亮镀镍 241

六、镍-钴合金电镀 242

第五节 电镀设备及电镀间的工业卫生和环境保护 245

一、电镀设备 245

二、电镀间的工业卫生 247

三、电镀间的环境保护 248

第六节 电铸金刚石钻头和扩孔器 249

一、电铸金刚石钻头 250

二、电镀扩孔器 253

第七节 电镀金刚石制品 253

一、电镀人造金刚石什锦锉 254

二、电镀金刚石砂轮 256

三、电镀金刚石超薄型外圆切割片 256

四、电镀金刚石内圆切割锯片 257

第八节 金刚石表面电镀金属工艺 258

一、电镀槽 258

二、电镀镍钴合金镀层 259

三、电镀铜金属覆层 259

第九章 金刚石工具的焊接 261

第一节 概述 261

第二节 银钎焊 261

一、银钎焊料 261

二、焊剂 262

三、加热设备及焊接特点 262

四、焊接工艺 262

第三节 其他焊接方法 266

一、高强度焊接合金的焊接 266

二、激光焊接 267

三、机械镶嵌 267

第十章 影响金刚石钻头和锯片使用的基本因素 269

第一节 影响金刚石钻头使用的基本因素 269

一、钻具组合 269

二、温度因素对金刚石钻头使用的影响 270

三、钻进规程参数 273

第二节 影响金刚石锯片使用的基本因素 274

一、岩石性能对锯片锯切的影响 274

二、锯切工艺及参数 276

附录1 冶金系列普通双管、单管钻头规格尺寸（YBⅢ-B82） 280

附录2 冶金系列绳索取心钻头规格尺寸（YBⅢ-B82） 281

附录3 冶金系列扩孔器规格尺寸（YBⅢ-B82） 282

附录4（a） 地质系列双管钻头规格尺寸（DZ2.1-89） 283

附录4（b） 地质系列单管钻头规格尺寸（DZ2.1-89） 283

附录4（c） 地质系列绳索取心钻头规格尺寸（DZ2.1-87） 284

附录4（d） 地质系列大口径工程钻头规格尺寸（DZ2.1-87） 284

附录5（a） 地质系列普通双管扩孔器规格尺寸（DZ2.2-87） 285

附录5（b） 地质系列普通单管扩孔器规格尺寸（DZ2.1-87） 285

附录5（c） 地质系列绳索取心扩孔器规格尺寸（DZ2.1-87） 286

附录6 地质系列金刚石岩心钻探钻具级配 287

附录7 冶金系列金刚石岩心钻探钻具级配 288

主要参考文献 289